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Funktion "Entfernungsakkumulation"

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Übersicht

Berechnet die akkumulative Entfernung von jeder Zelle zu Quellen. Dabei werden geradlinige Entfernung, Kostenentfernung, tatsächliche Oberflächenentfernung sowie vertikale und horizontale Kostenfaktoren berücksichtigt.

Dies ist eine globale Raster-Funktion.

Hinweise

Möglicherweise vorhandene Quell-Features können mit der Funktion Features rastern zunächst in ein Raster-Dataset konvertiert werden. Verwenden Sie eine konsistente Eingabe als Raster-Eingabe für diese Funktion. Dadurch wird sichergestellt, dass die Features ordnungsgemäß in ein Raster-Dataset konvertiert werden, wobei dieselbe Zellengröße, dieselbe Ausdehnung und derselbe Raumbezug verwendet werden.

Die NoData-Werte, die im Quell-Raster vorhanden sind, sind nicht als gültige Werte in der Funktion enthalten. Der Wert 0 wird als legitimer Wert im Quell-Raster betrachtet. Ein Quell-Raster kann mit den Extraktionswerkzeugen oder der Funktion Ausschneiden erstellt werden.

Wenn die Umgebungseinstellung Ausdehnung nicht angegeben ist, wird die Verarbeitungsausdehnung wie folgt bestimmt:

  • Wenn nur die Eingabe-Raster oder Feature-Quellen-Daten und Eingabe-Barriere-Raster- oder -Feature-Daten angegeben sind, wird die Vereinigungsmenge der Eingaben, die auf jeder Seite durch zwei Zellenbreiten erweitert ist, als Verarbeitungsausdehnung verwendet. Das Ausgabe-Raster wird durch zwei Zeilen und Spalten erweitert, damit die Ausgaben in Optimaler Pfad als Linie und Optimaler Pfad als Raster verwendet werden und die generierten Pfade um die Barrieren herum bewegt werden können. Um die Ausdehnung als implizite Barriere zu verwenden, müssen Sie die Ausdehnung in den Umgebungseinstellungen explizit festlegen.

  • Wenn Raster-Datasets des Typs Eingabe-Oberflächen-Raster, Eingabe-Kosten-Raster, Eingabe-Vertikal-Raster oder Eingabe-Horizontal-Raster angegeben werden, ist die Verarbeitungsausdehnung die Schnittmenge dieser Raster.

Wenn die Umgebungseinstellung Zellengröße oder Fang-Raster nicht festgelegt ist und mehrere Raster als Eingaben angegeben sind, werden die Zellengröße und das Fang-Raster anhand der Prioritätsreihenfolge festgelegt: Eingabe-Kosten-Raster, Eingabe-Oberflächen-Raster, Eingabe-Vertikal-Raster, Eingabe-Horizontal-Raster, Eingabe-Raster oder Feature-Quellen-Daten und Eingabe-Barriere-Raster- oder -Feature-Daten.

Für das Ausgabe-Raster ist die kostengünstigste Entfernung (oder minimale akkumulative Kostenentfernung) einer Zelle zu einer Reihe von Quellenpositionen die Untergrenze der kostengünstigsten Entfernungen von der Zelle zu allen Quellenpositionen.

Die Standardwerte für die Modifikatoren des vertikalen Faktors lauten folgendermaßen:

Keyword                   Zero    Low    High   Slope  Power  Cos    Sec
                          factor  cut    cut                  power  power
                                  angle  angle                             
------------------------  ------  -----  -----  -----  -----  -----  -----
Binary                    1.0     -30    30     ~      ~      ~      ~
Linear                    1.0     -90    90      1/90  ~      ~      ~
Symmetric linear          1.0     -90    90      1/90  ~      ~      ~
Inverse linear            1.0     -45    45     -1/45  ~      ~      ~
Symmetric inverse linear  1.0     -45    45     -1/45  ~      ~      ~
Cos                       ~       -90    90     ~      1.0    ~      ~
Sec                       ~       -90    90     ~      1.0    ~      ~
Cos_sec                   ~       -90    90     ~      ~      1.0    1.0
Sec_cos                   ~       -90    90     ~      ~      1.0    1.0

Die Ausgabe der Funktion "Ausrichtung" kann als Eingabe für das Eingabe-Horizontal-Raster verwendet werden.

Die Standardwerte für die Modifikatoren des horizontalen Faktors lauten folgendermaßen:

Keywords         Zero factor   Cut angle     Slope   Side value
--------------   -----------   -----------   -----   ---------
Binary           1.0            45           ~       ~
Forward          0.5            45 (fixed)   ~       1.0
Linear           0.5           181            1/90   ~
Inverse linear   2.0           180           -1/90   ~

Bei Aktivierung der Booleschen Option Gegenrichtung als zusätzliches Band in der Ausgabe generieren wird ein Multiband-Layer erzeugt. Das erste Band ist das Akkumulations-Raster, das zweite das Gegenrichtungs-Raster. Beide Raster sind für die Erzeugung eines optimalen Pfads von den Quellen bis zu einem angegebenen Ziel erforderlich. Extrahieren Sie zur Erzeugung eines Pfades zunächst mithilfe der Funktion Bänder extrahieren das Entfernungsakkumulations-Raster und das Gegenrichtungs-Raster; diese Layer dienen als Eingabe für die Funktion Kostenpfad. Das Entfernungsakkumulations-Raster dient als Kostenentfernungs-Raster und das Gegenrichtungs-Raster als Kosten-Rückverknüpfungs-Raster.

Wenn Parameter der Quelleneigenschaften anhand eines Wertes angegeben werden, wird dieser auf alle Quellen angewendet. Wenn die Parameter durch Felder angegeben werden, die mit dem Quell-Raster verknüpft sind, werden die Werte in der Tabelle eindeutig auf die entsprechenden Quellen angewendet.

  • Initiale Akkumulation legt die Startkosten vor Beginn der Bewegung fest.
  • Maximale Akkumulation legt fest, welche Höhe an Kosten eine Quelle maximal akkumulieren kann.
  • Multiplikator zum Anwenden von Kosten gibt den Reisemodus an.
  • Mit Reiserichtung wird ermittelt, ob der Reisende an einer Quelle startet und zu Nicht-Quellenpositionen reist oder an anderen Nicht-Quellenpositionen startet und zurück zu einer Quelle reist.

Diese Funktion unterstützt die parallele Verarbeitung. Wenn Ihr Computer mit mehreren Prozessoren oder mit Prozessoren, die mehrere Kerne haben, ausgestattet ist, kann eine höhere Leistung erzielt werden, vor allem bei größeren Datasets. Ausführlichere Informationen zu dieser Funktion sowie zu den Konfigurationsmöglichkeiten finden Sie unter Parallele Verarbeitung mit Spatial Analyst.

Beim Einsatz von paralleler Verarbeitung werden für die Verwaltung der zu verarbeitenden Datenblöcke temporäre Daten generiert. Der Standardordner für temporäre Daten befindet sich auf Ihrem lokalen Laufwerk C. Sie können den Speicherort ändern, indem Sie eine Systemumgebungsvariable mit dem Namen TempFolders einrichten und den Pfad zum gewünschten Ordner angeben (z. B. E:\RasterCache). Wenn Sie auf dem Computer über Administratorberechtigungen verfügen, können Sie auch einen Registrierungsschlüssel verwenden (z. B. [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]).

Die Funktion verwendet standardmäßig 50 Prozent der verfügbaren Kerne. Wenn die Eingabedaten aus weniger als 5.000 mal 5.000 Zellen bestehen, können weniger Kerne verwendet werden. Sie können die Anzahl der Kerne, die das Werkzeug verwendet, mit der Umgebung Faktor für parallele Verarbeitung ändern.

Parameter

ParameternameBeschreibung

Quell-Raster

(erforderlich)

Die Eingabequellenpositionen.

Dies ist ein Raster-Dataset zum Ermitteln der Zellen oder Positionen, von denen die Entfernung mit den geringsten akkumulativen Kosten jeder Ausgabezellenposition berechnet wird.

Dies kann ein ganzzahliges oder ein Gleitkomma-Raster sein.

Raster-Barrieren

Das Raster, das die Barrieren definiert.

Das Dataset muss "NoData" enthalten, wo keine Barrieren vorhanden sind. Barrieren werden von gültigen Werten dargestellt, einschließlich Null.

Die Barrieren können durch ein Ganzzahl- oder Gleitkomma-Raster definiert sein.

Oberflächen-Raster

Ein Raster, das die Höhenwerte an jeder Zellenposition definiert.

Beim Übergang zwischen Zellen werden die Werte verwendet, um die tatsächliche Oberflächenentfernung zu berechnen.

Kosten-Raster

Ein Raster, das die Kosten oder Impedanz für eine planimetrische Bewegung durch jede Zelle definiert. Der Wert an jeder Zellenposition stellt die Kosten pro Einheitenentfernung für die Bewegung durch die Zelle dar. Jeder Zellenpositionswert wird mit der Zellenauflösung multipliziert. Gleichzeitig werden diagonale Bewegungen ausgeglichen, um die Gesamtkosten für die Bewegung durch die Zelle zu erhalten.

Die Werte im Kosten-Raster können ganzzahlige oder Gleitkommawerte sein, sie dürfen jedoch nicht negativ oder 0 sein (negative oder keine Kosten sind nicht zulässig).

Vertikal-Raster

Definiert die Beziehung zwischen dem vertikalen Kostenfaktor und dem VRMA (Vertical Relative Moving Angle).

Die Werte werden zum Berechnen der Neigung verwendet, die zum Identifizieren des vertikalen Faktors beim Übergang von einer Zelle zur anderen dient.

Vertikaler Faktor

Definiert die Beziehung zwischen dem vertikalen Kostenfaktor und dem VRMA (Vertical Relative Moving Angle).

Es stehen mehrere Faktoren mit Modifikatoren zur Auswahl, durch die ein definiertes Diagramm für den vertikalen Faktor festgelegt wird. Darüber hinaus kann mithilfe einer Tabelle ein benutzerdefiniertes Diagramm erstellt werden. Die Diagramme identifizieren den vertikalen Faktor, der zum Berechnen der Gesamtkosten für die Bewegung in eine benachbarte Zelle verwendet wird.

In den folgenden Erläuterungen werden die beiden Akronyme VF und VRMA verwendet. VF steht für vertikaler Faktor, d. h. für die vertikalen Hindernisse bei der Bewegung von einer Zelle zur nächsten. VRMA steht für vertikaler relativer Bewegungswinkel, d. h. für den Neigungswinkel zwischen der Ausgangs- oder Verarbeitungszelle (FROM) und der Zielzelle (TO).

Zu den Typen des vertikalen Faktors zählen die folgenden:

  • Binär: Wenn der VRMA größer als der untere Schnittwinkel und kleiner als der obere Schnittwinkel ist, wird für den VF der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Andernfalls ist dieser unendlich.
  • Linear: Gibt an, dass der VF eine lineare Funktion des VRMA ist.
  • Symmetrisch Linear: Gibt an, dass der VF eine lineare Funktion des VRMA auf der negativen oder positiven Seite des VRMA ist und dass die beiden linearen Funktionen hinsichtlich der VF-Achse bzw. Y-Achse symmetrisch sind.
  • Invers Linear: Gibt an, dass der VF eine invers lineare Funktion des VRMA ist.
  • Symmetrisch Invers Linear: Gibt an, dass der VF eine invers lineare Funktion des VRMA auf der negativen oder positiven Seite des VRMA ist und dass die beiden linearen Funktionen hinsichtlich der VF-Achse bzw. Y-Achse symmetrisch sind.
  • Cos: Identifiziert den VF als kosinusbasierte Funktion des VRMA.
  • Sec: Identifiziert den VF als sekantenbasierte Funktion des VRMA.
  • Cos-Sec: Gibt an, dass der VF bei einem negativen VRMA die kosinusbasierte Funktion des VRMA und bei einem positiven VRMA die sekantenbasierte Funktion des VRMA ist.
  • Sec-Cos: Gibt an, dass der VF bei einem negativen VRMA die sekantenbasierte Funktion des VRMA und bei einem positiven VRMA die kosinusbasierte Funktion des VRMA ist.
  • Tabelle: Gibt an, dass zum Definieren des Diagramms für den vertikalen Faktor und damit zum Bestimmen der VFs eine Tabellendatei verwendet wird.

Die Modifikatoren für die Schlüsselwörter des vertikalen Faktors lauten wie folgt:

  • Null-Faktor: Legt den vertikalen Faktor fest, der verwendet wird, wenn der VRMA 0 ist. Dieser Faktor positioniert den Y-Schnittpunkt der angegebenen Funktion. Laut Definition ist der Null-Faktor nicht auf trigonometrische vertikale Funktionen (COS, SEC, COS-SEC oder SEC-COS) anwendbar. Der Y-Schnittpunkt wird von diesen Funktionen definiert.
  • Niedriger Schnittwinkel: Definiert den VRMA, unter dem der VF auf unendlich festgelegt wird.
  • Hoher Schnittwinkel: Definiert den VRMA, über dem der VF auf unendlich festgelegt wird.
  • Neigung: Legt die Neigung der Geraden fest, die mit den Schlüsselwörtern Linear und Invers Linear für den vertikalen Faktor verwendet wird. Die Neigung wird als Verhältnis von Höhendifferenz zu horizontaler Distanz angegeben (z. B. ist eine 45-Grad-Neigung 1/45 und wird als 0,02222 eingegeben).
  • Tabellenname: Gibt den Namen der Tabelle an, die den VF definiert.

Horizontal-Raster

Ein Raster, das die horizontale Richtung an jeder Zelle definiert.

Die Werte in dem Raster müssen ganzzahlige Werte zwischen 0 und 360 Grad sein. Dabei steht 0 Grad für Norden (am Bildschirm oben), und der Winkel nimmt im Uhrzeigersinn zu. Ebenen Flächen sollte der Wert -1 zugewiesen werden. Beim Übergang von einer Zelle zu einer benachbarten Zelle werden die Werte an jeder Position zusammen mit dem horizontalen Faktor verwendet, um die anfallenden horizontalen Kosten zu bestimmen.

Horizontaler Faktor

Definiert die Beziehung zwischen dem horizontalen Kostenfaktor und dem HRMA (Horizontal Relative Moving Angle).

Es stehen mehrere Faktoren mit Modifikatoren zur Auswahl, durch die ein definiertes Diagramm für den vertikalen Faktor festgelegt wird. Darüber hinaus kann mithilfe einer Tabelle ein benutzerdefiniertes Diagramm erstellt werden. Die Diagramme identifizieren den vertikalen Faktor, der zum Berechnen der Gesamtkosten für die Bewegung in eine benachbarte Zelle verwendet wird.

In den folgenden Erläuterungen werden die beiden Akronyme HF und HRMA verwendet. HF steht für horizontaler Faktor, d. h. für die horizontalen Hindernisse bei der Bewegung von einer Zelle zur nächsten. HRMA steht für horizontaler relativer Bewegungswinkel, d. h. für den Winkel zwischen der horizontalen Richtung von einer Zelle und der Bewegungsrichtung.

Die Typen von horizontalen Faktoren lauten wie folgt:

  • Binär: Wenn der HRMA kleiner ist als der Schnittwinkel, wird für den HF der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Andernfalls ist dieser unendlich.
  • Vorwärts: Legt fest, dass nur Vorwärtsbewegungen zulässig sind. Der HRMA muss größer als oder gleich 0 Grad und kleiner als 90 Grad sein (0 <= HRMA < 90). Wenn der HRMA größer als 0 und kleiner als 45 Grad ist, wird als HF für die Zelle der dem Null-Faktor zugewiesene Wert festgelegt. Wenn der HRMA größer als oder gleich 45 Grad ist, wird der Wert des Seitenwert-Modifikators verwendet. Der HF für einen HRMA-Wert, der größer als oder gleich 90 Grad ist, wird auf unendlich festgelegt.
  • Linear: Gibt an, dass der HF eine lineare Funktion des HRMA ist.
  • Invers Linear: Gibt an, dass der HF eine invers lineare Funktion des HRMA ist.
  • Tabelle: Gibt an, dass zum Definieren des Diagramms für den horizontalen Faktor und damit zum Bestimmen der HF eine Tabellendatei verwendet wird.

Die Modifikatoren für die Schlüsselwörter der horizontalen Faktoren lauten wie folgt:

  • Null-Faktor: Legt den horizontalen Faktor fest, der verwendet wird, wenn der HRMA 0 ist. Dieser Faktor positioniert den Y-Schnittpunkt für alle Funktionen für den horizontalen Faktor.
  • Schnittwinkel: Definiert den HRMA, ab dem der HF auf unendlich festgelegt wird.
  • Neigung: Legt die Neigung der Geraden fest, die mit den Schlüsselwörtern Linear und Invers Linear für den horizontalen Faktor verwendet wird. Die Neigung wird als Verhältnis von Höhendifferenz zu horizontaler Distanz angegeben (z. B. ist eine 45-Grad-Neigung 1/45 und wird als 0,02222 eingegeben).
  • Seitenfaktor: Legt den HF fest, wenn der HRMA größer als oder gleich 45 Grad und kleiner als 90 Grad ist und wenn das Schlüsselwort Forward für den horizontalen Faktor angegeben wird.
  • Tabellenname: Gibt den Namen der Tabelle an, die den HF definiert.

Gegenrichtungsband als zusätzliches Band in der Ausgabe generieren

Gibt an, ob nur das Entfernungsakkumulations-Raster oder ein Multiband-Raster, bestehend aus Entfernungsakkumulations- und Gegenrichtungs-Raster, erstellt wird.

  • Deaktiviert: Das Ergebnis ist das Entfernungsakkumulations-Raster. Es handelt sich um ein Einzelband. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Aktiviert: Es wird ein Multiband erstellt. Das erste Band ist das Akkumulations-Raster, das zweite das Gegenrichtungs-Raster.

Im Gegenrichtungs-Raster wird für jede Zelle die Richtung zur benachbarten Zelle entlang der kürzesten Route zurück zur nächstgelegenen Quelle in Grad berechnet, wobei Barrieren vermieden werden.

Entfernungsmethode

Gibt an, ob die Entfernung mithilfe einer planaren (flache Erde) oder geodätischen (Ellipsoid) Methode berechnet werden soll.

  • Planar: Bei planaren Messungen werden Entfernungen und Flächen mithilfe der zweidimensionalen kartesischen Mathematik berechnet. Diese Option ist nur bei Messungen in einem projizierten Koordinatensystem verfügbar und die zweidimensionale Ebene dieses Koordinatensystems wird als Basis für die Messungen verwendet.
  • Geodätisch: Die kürzeste Linie zwischen zwei Punkten auf der Erdoberfläche auf einem Sphäroid (Ellipsoid). Deshalb ändern sich die Ergebnisse unabhängig von der Eingabe- oder Ausgabeprojektion nicht.
    Hinweis:

    Eine Verwendung für eine geodätische Linie ist die Ermittlung der kürzesten Entfernung zwischen zwei Städten für eine Flugroute. Dies ist auch als Großkreislinie bekannt, wenn eine Kugel anstelle einer Ellipse als Basis dient.

Initiale Akkumulation

Die anfänglichen akkumulativen Kosten zum Beginn der Kostenberechnung. Dieser Parameter ermöglicht die Festlegung der Fixkosten, die mit einer Quelle verknüpft sind. Der Kostenalgorithmus beginnt mit dem hier angegebenen Wert statt mit dem Kostenwert 0.

Für diesen Parameter kann ein numerischer Wert (double) oder ein Feld aus dem Quell-Raster verwendet werden.

Der Wert muss größer gleich 0 sein. Die Standardeinstellung ist 0.

Maximale Akkumulation

Definiert die maximalen akkumulativen Kosten für den Reisenden für eine Quelle. Die Kostenberechnungen werden für jede Quelle fortgesetzt, bis die angegebene Kapazität erreicht ist.

Für diesen Parameter kann ein numerischer Wert (double) oder ein Feld aus dem Quell-Raster verwendet werden.

Der Wert muss größer 0 sein. Die Standardkapazität reicht bis zur Kante des Ausgabe-Rasters.

Multiplikator zum Anwenden auf Kosten

Ein Multiplikator zum Anwenden der Kostenwerte.

Dieser Parameter ermöglicht die Steuerung des Reisemodus oder der Magnitude an einer Quelle. Je größer der Multiplikator, desto höher sind die Kosten, um sich von einer Zelle zur anderen zu bewegen.

Für diesen Parameter kann ein numerischer Wert (double) oder ein Feld aus dem Quell-Raster verwendet werden.

Die Werte müssen größer als Null sein. Der Standardwert ist 1.

Reiserichtung

Definiert die Richtung des Reisenden bei Anwendung von vertikalen und horizontalen Faktoren und der Quellresistenzrate an.

  • Aus Quelle: Vertikaler Faktor, horizontaler Faktor und Quellresistenzrate werden an der Eingabequelle beginnend und in Richtung Nicht-Quellenzellen angewendet. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Zur Quelle: Vertikaler Faktor, horizontaler Faktor und Quellresistenzrate werden an jeder Nicht-Quellenzelle beginnend und zurück zur Eingabequelle angewendet.

Geben Sie das Schlüsselwort Aus Quelle bzw. Zur Quelle ein, das auf alle Quellen angewendet wird, oder legen Sie ein Feld im Quell-Raster fest, das die Schlüsselwörter enthält, um die Reiserichtung für jede Quelle zu identifizieren. Dieses Feld muss die Zeichenfolgen FROM_SOURCE oder TO_SOURCE enthalten.

Umgebungseinstellungen

Einstellungen der Geoverarbeitungsumgebung für globale Funktionen werden auf der Anwendungsebene gesteuert. Verarbeitungsumgebungen lassen sich in ArcGIS Pro durch Auswahl der Schaltfläche Umgebung auf der Registerkarte Analyse einstellen. Weitere Informationen zu Umgebungseinstellungen finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Die folgenden Umgebungen werden durch diese globale Funktion unterstützt: